[发明专利]污垢样品采集设备

说明书

技术领域

本发明涉及采集核燃料棒表面累积的腐蚀沉淀物的污垢样品采集设备。

背景技术

核电站的原子反应炉内的各种排管或核燃料棒表面经常由于腐蚀而累积腐蚀生成物。这些腐蚀生成物称为污垢(CRUD：Chalk River UnidentifiedDeposit)。

污垢一般由组成炉内1次系统的部件产生的腐蚀沉淀物或冷却水中溶解的硼生成，这种污垢放射性很强，累积在核燃料棒表面降低输出，使上下输出偏差(AOA：axial offset anomaly或CIPS：crud induced power shift)超过限制值，造成发电站运转早期中断等事故，而且在运转效率方面需要耗费大量费用。

鉴于上述问题，为了确保发电站的安全性，提高效率，降低费用，必须清除或减少上述污垢。因此，研究如何减少污垢，成为核能发电站运转过程中的重要事情。

为减少污垢，需要准确掌握形成污垢的原因和组成要素。但是，对于不同发电站，污垢形成原因和组成要素都有所不同。因此，为了准确进行成分分析，需要采集样品，对其进行分析。

以往，国外采用了在燃料集合体上利用磨石清除外廓燃料棒表面污垢的方法。但是，这种方法很难清除附着在磨石表面的污垢。

此外，还使用了利用化学方法或电磁方法清除污垢的方法。但对于上述方法，仍无法避免炉内污染以及运转中断或运转减少等运转效率降低的问题。

发明内容

本发明为改善以往技术存在的问题而提出，其目的是在清除污垢时能够迅速由清除工具除去污垢。

此外，本发明目的还在于提供能够在不损毁燃料棒的情况下清除使用后的废燃料棒表面累积的污垢，从而在不影响原子反应炉正常运转的情况下采集样品的设备，提高作业便利性和安全性。

此外，本发明目的还在于观察污垢样品的清除，安全地分析污垢生成原因。

附图说明

图1是本发明的整体示意图。

图2a是污垢取样腔100的腔体140立体图。

图2b是污垢取样腔100的上方引导法兰110立体图。

图2c是污垢取样腔100的刮片部130立体图。

图2d是污垢取样腔100的下方引导法兰120立体图。

附图标记

100：污垢取样腔，110：上方引导法兰，120：下方引导法兰，130：刮片部，131：刮片支撑台，132：刮片，133：气缸部，140：腔体，145：开放型窗口，200：污垢样品采集装置，210：软管，220：泵，230：过滤器，300：摄像机支架，400：支架引导定位架，500：底座，600：操作支架。

具体实施方式

本发明的整体结构如图1所示。

本发明优选实施例的基本结构由污垢取样腔100和污垢样品采集装置200组成，在污垢取样腔100的中部连接有软管210，软管210与污垢采集装置200连接。

图2a至图2d中图示了上述污垢取样腔100的详细结构。污垢取样腔100的组成包括：腔体140；分别与腔体140上方和下方结合的引导法兰110、120；位于腔体140中部的刮片部130。

图2a至图2d中详细图示了污垢取样腔100。

如图2a所示，腔体140在上下方设置有引导法兰110、120，包围污垢取样腔100的侧面，从而防止在水中除去污垢时污垢飞溅。

腔体140的侧面形成有与摄像机支架300位置相对的开放型窗口145，从而能够通过摄像头观察污垢清除过程。通过窗口145，污垢样品采集设备也可以作为燃料棒的精密肉眼检查台使用。此外，通过窗口145，可以很容易地向污垢取样腔100内导入水，使装置位于水中。

如图2b和图2d所示，各引导法兰110、120由不同直径的圆盘按直径顺序多层层叠而成，并在中心部位形成有圆形出入口，使燃料棒能够出入。

特别是如图2b所示，上方引导法兰110成漏斗形状，使燃料棒能够从上方顺利地进入内部。上方法兰110的上表面倾斜度设计得与把持污垢样品采集对象——燃料棒的没有图示的燃料棒操作工具(将燃料棒移动到燃料储藏槽的装置，用于防止放射性污染)相同，从而燃料棒能够稳定地安放在污垢取样腔100上。

一般来说，为将燃料棒储存在支架上，只要将燃料棒置于污垢取样腔100上部，在下降过程中即可清除污垢，但为了防止污垢清除不完全的现象，操作人员通过手动方式上下移动内部桅杆(燃料棒操作工具内部装置，没有图示)，使核燃料棒更加有效地与刮片130摩擦，有助于清除污垢。